我的复习物联网工程概论
物联网概论复习提纲

物联网概论复习提纲
一、物联网概念
1、物联网(Internet of Things)是指将各种有感知能力的物体和
传感器、计算机、电子设备、网络等各种信息技术和技术资源结合在一起,形成信息传输、数据处理、决策控制的网络系统,实现物体与物体之间的
联网,从而实现信息收集、处理及触发一些相应的动作,达到预期目标的
一种新兴技术。
2、物联网的技术包括传感技术、信息通信技术、位置技术、计算技术、智能技术等,是信息技术、计算技术、通信技术和传感技术的有机结合,是智能网络技术的突破。
二、物联网技术要素
1、传感技术:是指获取或传递实体环境、物理属性及物联网节点的
能力。
它包括光电传感器、热电传感器、磁传感器、压力传感器等多种传
感器,它能够将实体环境中的信息转换成可操作的数字信息,从而实现对
实体环境的智能化监测和控制。
2、网络技术:是物联网中最重要的技术要素,它的发展会决定物联
网的发展趋势。
物联网的网络技术要素包括:自组织无线传感器网络(Sensor Network)、无线局域网(Wireless LAN)、蓝牙等等。
物联网工程概论期末考卷+答案

《物联网工程概论》复习一、选择题1、MEMS是指(A)A. 微机电技术B. 电子标签技术C. 传感器技术D. 自动识别技术2、RFID技术是基于(B)A. 雷达原理B. 电磁感应原理C. IC卡原理D. 其它3、中国使用的Zigbee频率为(D)。
A. 13.56MHzB. 868MHzC. 900MHzD. 2.4GHz4. 蓝牙(Bluetooth)无线通信技术采用(C)A. CDMAB. CSMAC. TDMAD. FDMA5、传感器通常由(B )、转换元件、信号调节与转换电路构成。
A. 测量元件B. 敏感元件C. 感知元件D. 探头6、EPC是指(C )A. 电子产品编码B. 工程计划代码C. 产品电子代码D. 高档PC机7. ZigBee具有三级安全模式,其数据加密标准是(C)A. AES 64B. DES 64C. AES 128D. DES 1288. 常见的无线路由器采用(A)技术。
A. WiFiB. APC. UWBD. ZigBee9. 热电偶是用于测量(C )的传感器。
A. 热量B. 电量C. 温度D. 电流10. 单片机与各种外围设备(Flash、RAM、网络控制器、A/D、传感器、MCU 等)进行直接串行通信通常采用(D)接口。
A. RS232CB. RS485C. COMD. SPI12、MEMS技术是一种(A)A. 传感器制造技术B. 存储器技术C. 短矩通信技术D. 人机界面技术13. 具有我国自主知识产权的3G移动通信网络标准是(C)A. WCDMAB. CDMA2000C. TD-SCDMAD. LTE14、EPCglobal是指(B)A. 电子产品编码B. 国际物品编码组织C. 产品电子代码D. PC全球在线15. 国际通信联盟保留的公共免费无线电频段是指(A )。
A. ISM频段B. VHF频段C. UHF频段D.VLF频段16. (D )不是无线单片机。
物联网导论复习

物联网导论复习第一点:物联网的定义与发展历程物联网,即Internet of Things(IoT),是指将各种物理设备、传感器、软件和网络连接起来,使它们能够收集、交换和处理数据的生态系统。
简单来说,物联网就是通过互联网将物与物相连,实现智能化管理和控制的技术。
物联网的概念最早可以追溯到1999年,当时美国Auto-ID公司提出了“物联网”的概念。
随后,随着互联网技术的飞速发展,物联网逐渐从一个概念转变为现实。
到了21世纪初,物联网开始在各个领域得到广泛应用,如智能家居、智能交通、智能医疗等。
在我国,物联网的发展也得到了政府的高度重视。
2012年,我国发布了《物联网“十二五”发展规划》,明确了物联网发展的目标和重点任务。
近年来,随着5G、人工智能等技术的快速发展,物联网的应用场景越来越丰富,市场规模不断扩大,已经成为支撑我国经济社会发展的重要基石。
第二点:物联网的关键技术物联网的关键技术主要包括传感器技术、网络通信技术、大数据与云计算技术、人工智能技术等。
1.传感器技术:传感器是物联网系统的感知层,负责收集环境中的各种信息,如温度、湿度、光照、声音等。
传感器技术的发展直接影响到物联网系统的性能和可靠性。
2.网络通信技术:网络通信技术是物联网系统的传输层,负责将感知层收集到的数据传输到数据处理层。
目前,主要的网络通信技术包括无线传感网络、蓝牙、Wi-Fi、ZigBee等。
3.大数据与云计算技术:大数据与云计算技术是物联网系统的数据处理层,负责对收集到的数据进行存储、处理和分析。
通过大数据与云计算技术,可以从海量的物联网数据中挖掘出有价值的信息,为各种应用场景提供支持。
4.人工智能技术:人工智能技术是物联网系统的应用层,负责利用大数据分析结果和模型算法,对物联网系统进行智能控制和优化。
人工智能技术的发展使得物联网系统具备了更高的智能化水平,为智能家居、智能交通等应用场景提供了强大的支持。
总之,物联网是一个涉及多个领域、多个技术的热点话题。
物联网概论复习提纲

《物联网概论》复习提纲一、题型
单选择(25)多选(10)
填空(15)判断(10)
简答(20)论述(20)
二、复习要点
1、了解理解关于物联网的基本概念,物联网的关键技术
2、掌握传感器技术、几种传感器的型号,特点,以及检测技术
3、掌握RFID技术,组成,原理
4、掌握现代通信技术。
调制解调技术,数据传输技术等
5、掌握无线传感网络体系结构,特点。
比如力敏传感器,位移传感器
6、掌握物联网信息安全,信息安全技术目标、防范措施等
7、了解人工智能的概念及技术应用
8、了解掌握物联网应用与开发,应用领域至少5种以上
9、云计算的概念,云计算服务的几个层次
10、掌握嵌入式系统结构,分类等
三、相关简答论述题
1、物联网的体系结构划分和各层功能是什么?P11-12
2、物联网的安全措施有哪些?P128
3、简述无线传感器网络的特点。
P110
4、智能交通系统怎样与物联网融合 p202
5、分析物联网的关键技术和应用难点。
6、信道的复用方式有几种?
7、简述超声波传感器的系统组成及工作原理。
8、写出物联网的具体应用,至少写五种以上,并简要分析之。
9、什么是人工智能?简述物联网智能模型。
P198
10、论述何为“智慧地球”?。
物联网技术概论复习题

《物联网技术概论》复习题1、物联网定义是什么?物联网是一个基于互联网、传统电信网等信息载体,让所有能被独立寻址的普通物理对象实现互联互通的网络。
普通对象设备化,自治终端互联化和普适服务智能化是其三个重要特征。
2、物联网分为哪几个层次?根据信息生成、传输、处理和应用将物联网分为感知识别层、网络构建层、管理服务层和综合应用层。
3、物联网有哪些主要特点?感知识别普适化:无所不在的感知和识别将传统上分离的物理世界和信息世界高度融合。
异构设备互联化:各种异构设备利用无线通信模块和协议自组成网,异构网络通过“网关”互通互联。
联网终端规模化:物联网时代每一件物品均具通信功能成为网络终端,5-10年内联网终端规模有望突破百亿。
管理调控智能化:物联网高效可靠组织大规模数据,与此同时,运筹学,机器学习,数据挖掘,专家系统等决策手段将广泛应用于各行各业。
应用服务链条化:以工业生产为例,物联网技术覆盖从原材料引进,生产调度,节能减排,仓储物流到产品销售,售后服务等各个环节。
经济发展跨越化:物联网技术有望成为从劳动密集型向知识密集型,从资源浪费型向环境友好型国民经济发展过程中的重要动力。
4、感知层的技术有哪些?嵌入式系统、传感器技术、自动识别技术与RFID、定位系统、智能信息设备5、嵌入式系统怎样定义?以应用为中心、以计算机技术为基础、软件硬件可裁剪、适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统。
6、嵌入式系统基本要素是什么?①嵌入性:嵌入到对象体系中,有对象环境要求。
嵌入式系统是面向用户、面向产品、面向应用的。
②计算机:实现对象的智能化功能。
嵌入式系统是将先进的计算机技术、半导体技术和电子技术和各个行业的具体应用相结合后的产物,这一点就决定了它必然是一个技术密集、资金密集、高度分散、不断创新的知识集成系统。
③专用性:软、硬件按对象要求裁减。
嵌入式系统必须根据应用需求对软硬件进行裁剪,满足应用系统的功能、可靠性、成本、体积等要求。
物联网概论复习

物联网概论复习在当今科技飞速发展的时代,物联网已经成为了一个热门话题。
物联网,简单来说,就是让各种物品通过网络连接起来,实现智能化的控制和管理。
这一概念听起来似乎很抽象,但实际上它已经悄然融入了我们的生活。
物联网的基础是各种传感器和网络技术。
传感器就像是物联网的“眼睛”和“耳朵”,能够感知周围环境的各种信息,比如温度、湿度、光照强度等等。
而网络技术则负责将这些信息传输到云端或者其他终端设备上,实现数据的共享和处理。
在物联网的架构中,感知层是最基础的部分。
这一层由各种传感器和智能终端设备组成,它们负责收集数据。
比如,在智能家居中,智能门锁、智能摄像头、智能插座等设备都属于感知层。
这些设备能够感知到门的开关状态、家中的人员活动情况以及电器的使用情况等信息。
网络层则是负责数据传输的部分。
它包括了各种通信技术,如 WiFi、蓝牙、Zigbee 等。
这些通信技术能够将感知层收集到的数据快速、稳定地传输到云端或者其他终端设备上。
在一些大规模的物联网应用中,还会用到移动通信网络,如 4G、5G 等,以实现更广泛的覆盖和更高的数据传输速率。
平台层是物联网的核心部分之一。
这一层主要包括云计算平台和大数据处理平台。
云计算平台为物联网提供了强大的计算和存储能力,能够处理海量的数据。
大数据处理平台则能够对收集到的数据进行分析和挖掘,提取出有价值的信息,为决策提供支持。
应用层则是物联网的最终体现。
它涵盖了各种各样的应用场景,如智能家居、智能交通、智能医疗、智能农业等等。
在智能家居中,我们可以通过手机远程控制家中的电器,实现智能化的家居管理;在智能交通中,车辆可以通过物联网与交通信号灯、其他车辆进行通信,提高交通效率和安全性;在智能医疗中,患者的健康数据可以实时上传到云端,医生可以随时查看并进行诊断。
物联网的应用场景非常广泛。
在智能家居领域,我们可以实现远程控制家电、智能安防、智能照明等功能,让生活更加便捷和舒适。
在智能农业中,通过传感器监测土壤湿度、温度、酸碱度等参数,可以实现精准灌溉和施肥,提高农作物的产量和质量。
《物联网工程概论》习题及思考题答案

1-1简述物联网的定义,分析物联网的“物”的条件;答:物联网是通过射频识别RFID、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备,按约定的协议,把各种物体与互联网相连接,进行信息交换和通信,以实现对物体的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络;特别注意,物联网中的“物”,不是普通意义的万事万物,这里的“物”要满足以下条件:1、要有相应信息的接收器;2、要有数据传输通路;3、要有一定的存储功能;4、要有处理运算单元CPU;5、要有操作系统;6、要有专门的应用程序;7、要有数据发送器;8、遵循物联网的通信协议;9、在世界网络中有可被识别的唯一编号;1-2简述物联网应具备的三个特征;答:一是全面感知,即利用射频识别技术RFID、传感器、二维码等随时随地获取物体的信息;二是可靠传递,通过各种电信网络与互联网的融合,将物体的信息实时准确地传递出去;三是智能处理,利用云计算,模糊识别等各种智能计算技术,对海量的数据和信息进行分析和处理,对物体实施智能化的控制;1-4名词解释:RFID、EPC、ZigBee;答:RFID即射频识别,俗称电子标签,一种自动识别技术,可以快速读写、长期跟踪管理,通过无线射频方式进行非接触双向数据通信对目标加以识别;EPCElectronic Product Code,即产品电子代码,为每一件单品建立全球的、开放的标识标准,实现全球范围内对单件产品的跟踪与追溯;ZigBee技术是一种近距离、低复杂度、低功耗、低速率、低成本的双向无线通信技术;主要用于距离短、功耗低且传输速率不高的各种电子设备之间进行数据传输以及典型的有周期性数据、间歇性数据和低反应时间数据传输的应用;1-5简要概述物联网的框架结构;答:物联网可以简要分为核心层、接入层,软件核心层主要是应用服务层,硬件接入层包括网络传输层和感知控制层;感知控制层一般包括RFID感应器、传感器网关、接入网关、RFID标签、传感器节点、智能终端等,网络传输层包括无线传感器网络、移动通信网络、互联网、信息中心、网管中心等;软件应用服务层是为了管理、维护物联网以及为完成用户的某种特定任务而编写的各种程序的总和;1-6分析物联网的关键技术和应用难点;答:关键技术为RFID、无线网络技术、传感技术、人工智能技术;应用难点在于其技术标准问题、数据安全问题、IP地址问题、终端问题;1-7举例说明物联网的应用领域及前景;答:物联网应用领域很广,几乎可以包含各行各业;目前在环境保护、社区服务、商务金融等方面,例如“移动支付”、“移动购物”、“手机钱包”、“手机银行”、“电子机票”等,前景广阔可观,应用潜力巨大,无论是服务经济市场,还是国家战略需要,物联网都能占据重要地位; 2-4 条形码分为几种请简要说明每种条形码的特点;答:条形码可以有一维的,还有二维条形码,黑条和空白的排列就代表了商品的产品属性等特征信息,在EPC条形码的编码方式中在水平和垂直方向的二维空间存储信息的条码,称为二维条码2-dimensional bar code,可直接显示英文、中文、数字、符号、图形;存储数据量大,可存放1k字符,可用扫描仪直接读取内容,无需另接数据库;保密性高可加密;安全级别最高时,损污50%仍可读取完整信息;2-5 RFID系统基本组成部分有哪些答:RFID系统主要由应答器、阅读器和高层组成;其中应答器是集成电路芯片形式,而集成芯片又根据它的封装不同表现的形式也不太一样;阅读器用于产生射频载波完成与应答器之间的信息交互的功能;高层功能是信息的管理和决策系统;2-6应答器的组成;答:应答器的基本是由天线、编/解码器、电源、解调器、存储器,控制器以及负载电路组成;从应答器传送信息到阅读器,状态数据在CPU的控制下,从存储器中取出经过编码器和负载调制单元发送到阅读器2-7 RFID产品的基本衡量参数有哪些答:RFID产品的基本衡量参数有工作频率、读取距离、读写速度、方向性、采用通信接口协议;2-8 简述天线的工作原理;答:天线是一种以电磁波形式把前端射频信号功率接收或辐射出去的装置,是电路与空间的界面器件,用来实现导行波与自由空间波能量的转化,在电磁能量的转换过程中,完成信息的交互;2-10 请说出RFID天线主要分为哪几种每种的特点如何答:RFID天线主要分为近场天线、远场天线、偶极子天线、微带贴片天线和电感耦合射频天线等;近场天线系统工作在天线的近场,标签所需的能量都是通过电感耦合方式由读写器的耦合线圈辐射近场获得,工作方式为电感耦合;对于超高频和微波频段,远场天线要为标签提供能量或唤醒有源标签,工作距离较远,一般位于读写器天线的远场;偶极子天线也称为对称振子天线,由两段同样粗细和等长的直导线排成一条直线构成;信号从中间的两个端点馈入,在偶极子的两臂上将产生一定的电流分布,这种电流分布就会在天线周围空间激发起电磁场;微带贴片天线通常是由金属贴片贴在接地平面上的一片薄层,微带贴片天线质量轻、体积小、剖面薄3-1传感器的定义是什么它们是如何分类的答:传感器是一种能把特定的被测信号,按一定规律转换成某种可用信号输出的器件或装置,以满足信息的传输、处理、记录、显示和控制等要求;根据不同的分类方式,有不同的分类;3-3传感器的动态特性、基本概念及主要性能指标的含意是什么答:传感器的动态特性,是指其输出对随时间变化的输入量的响应特性;3-4传感器的主要特性有哪些答:主要分为静态特性和动态特性;衡量静态特性的重要指标是线性度、灵敏度、迟滞和重复性等;3-6什么叫传感器由哪几部分组成它们的作用与相互关系怎样答:传感器由两个基本元件组成:敏感元件与转换元件;具体由下图所示:3-10什么叫绝对湿度和相对湿度答:相对湿度,指空气中水汽压与饱和水汽压的百分比;绝对湿度指的是大气中水汽的密度,即单位大气中所含水汽的质量;3-12超声波传感器的基本原理是什么超声波探头有哪几种结构形式答:超声波传感器是利用超声波的特性研制而成的传感器;超声波振动频率高于可听声波;由换能晶片在电压的激励下,发生振动能产生超声波;超声波对液体、固体的穿透能力强,在不透明的固体中它可穿透几十米的深度;超声波碰到杂质或分界面,会发生显著反射,形成反射成回波碰到活动物体能产生多普勒效应;超声波探头主要由压电晶片组成,既可以发射超声波也可以接收超声波;小功率超声探头多用来探测;它有许多不同的结构,可分直探头、斜探头、表面波探头、兰姆波探头、双探头等;3-14温度传感器是怎么分类的答:水分子具有较大的电偶极矩;在氢原子附近有极大的正电场,因而它具有很大的电子亲和力,使得水分子易于吸附在固体表面并渗透到固体内部;利用水分子这一特性制成的湿度传感器称为水分子亲和力型传感器;而把与水分子亲和力无关的湿度传感器,称为非水分子亲和力型传感器;3-16什么是气体的湿度什么叫露点答:大气的干湿程度通常用绝对湿度和相对湿度来表示;露点:降低温度可使未饱和水汽变成饱和水汽;3-17电容式湿度传感器的工作原理是什么有什么特点使用时应注意什么问题答:电容式湿度传感器的敏感元件为湿敏电容,主要材料一般为高分子聚合物、金属氧化物;这些材料对水分子有较强的吸附能力,吸附水分的多少随环境湿度而变化;由于水分子有较大的电偶极矩,吸水后材料的电容率发生变化;电容器的电容值也就发生变化;同样,把电容值的变化转变为电信号,就可以对湿度进行监测;3-18超声波的基本特性答:它具有频率高、波长短、绕射现象小的特点,特别是方向性好、能够成为射线而定向传播等;3-20从超声波的行进方向来看可分为哪两种基本类型答:超声波是一种在弹性介质中的机械振荡,有两种形式:横向振荡横波及纵向振荡纵波;3-21气敏传感器的特性答:气敏传感器的特性主要有灵敏度;响应时间;选择性;稳定性;温度特性;湿度特性;电源电压特性;3-23什么是超声波答:低于16Hz 的机械波称为次声波高于2×104Hz 的机械波.称为超声波;4-1传感器节点在实现各种网络协议和应用系统时,存在哪些现实约束答:传感器节点在实现各种网络协议和应用系统时,存在以下一些现实约束;1.电源能量有限,传感器节点体积微小,通常携带能量十分有限的电池;由于传感器节点个数多、成本要求低廉、分布区域广,而且部署区域环境复杂,有些区域甚至人员不能到达,所以传感器节点通过更换电池的方式来补充能源是不现实的;2.通信能力有限无线通信的能量消耗与通信距离的关系为:n E kd 其中,参数n 满足关系2<n <4;n 的取值与很多因素有关;在复杂的通信环境和节点有限通信能力的情况下,如何设计网络通信机制以满足传感器网络的通信需求是传感器网络面临的挑战之一;3.计算和存储能力有限传感器节点是一种微型嵌入式设备,要求它价格低功耗小,这些限制必然导致其携带的处理器能力比较弱,存储器容量比较小;4-2举例说明无线传感器网络的应用领域;答:传感器网络的应用前景非常广阔,能够广泛应用于军事、环境监测和预报、健康护理、智能家居、建筑物状态监控、复杂机械监控、城市交通、空间探索、大型车间和仓库管理,以及机场、大型工业园区的安全监测等领域;随着传感器网络的深入研究和广泛应用,传感器网络将逐渐深入到人类生活的各个领域;4-3传感器节点由哪几部分组成答:传感器节点由传感器模块、处理器模块、无线通信模块和能量供应模块四部分组成;传感器模块负责监测区域内信息的采集和数据转换;处理器模块负责控制整个传感器节点的操作,存储和处理本身采集的数据以及其他节点发来的数据;无线通信模块负责与其他传感器节点进行无线通信,交换控制消息和收发采集数据;能量供应模块为传感器节点提供运行所需的能量,通常采用微型电池;4-4简述无线传感器网络各层协议和平台的功能;答:协议栈包括物理层、数据链路层、网络层、传输层和应用层,与互联网协议栈的五层协议相对应;另外,协议栈还包括能量管理平台、移动管理平台和任务管理平台;这些管理平台使得传感器节点能够按照能源高效的方式协同工作,在节点移动的传感器网络中转发数据,并支持多任务和资源共享;各层协议和平台的功能如下:●物理层提供简单但健壮的信号调制和无线收发技术;●数据链路层负责数据成帧、帧检测、媒体访问和差错控制;●网络层主要负责路由生成与路由选择;●传输层负责数据流的传输控制,是保证通信服务质量的重要部分;●应用层包括一系列基于监测任务的应用层软件;●能量管理平台管理传感器节点如何使用能源,在各个协议层都需要考虑节省能量;●移动管理平台检测并注册传感器节点的移动,维护到汇聚节点的路由,使得传感器节点能够动态跟踪其邻居的位置;●任务管理平台在一个给定的区域内平衡和调度监测任务;4-5无线传感器网络具有何显著特点答:无线传感器网络具有以下的特点:1.大规模网络2.自组织网络3.多跳路由4.动态性网络5.可靠的网络6.以数据为中心的网络7.应用相关的网络4-6基于距离的定位的方法分为:基于TOA的定位、基于TDOA的定位、基于AOA的定位和基于RSSI的定位等,比较这四种方法的优缺点;答:基于TOA的定位精度高,但要求节点间保持精确的时间同步,因此对传感器节点的硬件和功耗提出了较高的要求;TDOA技术对硬件的要求高,成本和能耗使得该种技术对低能耗的传感器网络提出了挑战;但是TDOA技术测距误差小,有较高的精度;AOA定位不仅能确定节点的坐标,还能提供节点的方位信息;但AOA测距技术易受外界环境影响,且AOA需要额外硬件,在硬件尺寸和功耗上不适用于大规模的传感器网络;在实验环境中RSSI表现出良好的特性,但是在现实环境中,温度、障碍物、传播模式等条件往往都是变化的,使得该技术在实际应用中仍然存在困难;4-7无线传感器网络为什么要使用时间同步机制,时间同步机制的主要性能参数包括哪些答:在无线传感器网络系统中,单个节点的能力非常有限,整个系统所要实现的功能需要网络内所有节点互相配合共同完成;时间同步在无线传感器网络中起着非常重要的作用;在分布式系统中,不同的节点都有自己的本地时钟;由于不同节点的晶体振荡器频率存在偏差,以及温度变化和电磁波干扰等,即使在某个时刻所有节点都达到时间同步,它们的时间也会逐渐出现偏差,而分布式系统的协同工作需要节点间的时间同步,因此时间同步机制是分布式系统基础框架的一个关键机制;传感器网络应用的多样性导致了对时间同步机制需求的多样性,不可能用一种时间同步机制满足所有的应用要求;传感器网络的时间同步机制的主要性能参数如下:1最大误差2同步期限3同步范围4可用性5效率6代价和体积4-8无线传感器网络的安全研究要解决哪些问题答:无线传感器网络的安全和一般网络安全的出发点是相同的,都要解决如下问题:1机密性问题;2点到点的消息认证问题3完整性鉴别问题4新鲜性问题5认证组播/广播问题6安全管理问题4-9与传统网络的路由协议相比,无线传感器网络的路由协议具有哪些特点答:与传统网络的路由协议相比,无线传感器网络的路由协议具有以下特点:1能量优先;2基于局部拓扑信息;3以数据为中心;4应用相关4-10四种类型的路由协议分别是什么答:从具体应用的角度出发,根据不同应用对传感器网络各种特性的敏感度不同,将路由协议分为四种类型;四种类型的路由协议分别是:1能量感知路由协议;2基于查询的路由协议;3地理位置路由协议;4可靠的路由协议;4-11在设计无线传感器网络的MAC协议时,需要着重考虑哪几个方面答:在设计无线传感器网络的MAC协议时,需要着重考虑以下几个方面:1节省能量;传感器网络的节点一般是以干电池、纽扣电池等提供能量,而且电池能量通常难以进行补充,为了长时间保证传感器网络的有效工作,MAC协议在满足应用要求的前提下,应尽量节省使用节点的能量;2可扩展性;由于传感器节点数目、节点分布密度等在传感器网络生存过程中不断变化,节点位置也可能移动,还有新节点加入网络的问题,所以无线传感器网络的拓扑结构具有动态性;MAC协议也应具有可扩展性,以适应这种动态变化的拓扑结构;3网络效率;网络效率包括网络的公平性、实时性、网络吞吐量以及带宽利用率等;4-12在无线传感器网络中可能造成网络能量浪费的主要原因包括哪几方面答:可能造成网络能量浪费的主要原因包括如下几方面:1如果MAC协议采用竞争方式使用共享的无线信道,节点在发送数据的过程中,可能会引起多个节点之间发送的数据产生碰撞;这就需要重传发送的数据,从而消耗节点更多的能量;2节点接收并处理不必要的数据;这种串音over hearing现象造成节点的无线接收模块和处理器模块消耗更多的能量;3节点在不需要发送数据时一直保持对无线信道的空闲侦听idle listening,以便接收可能传输给自己的数据;这种过度的空闲侦听或者没必要的空闲侦听同样会造成节点能量的浪费;4在控制节点之间的信道分配时,如果控制消息过多,也会消耗较多的网络能量;4-13按照采用固定分配信道方式还是随机访问信道方式可将传感器网络的MAC协议分为哪三类答:按照下列条件分类MAC协议:第一,采用分布式控制还是集中控制;第二,使用单一共享信道还是多个信道;第三,采用固定分配信道方式还是随机访问信道方式;按照第三种分类方法,将传感器网络的MAC协议分为三类:1采用无线信道的时分复用方式2采用无线信道的随机竞争方式3其他MAC协议,采用频分复用或者码分复用等方式4-14在传感器网络中,为什么要对网络进行拓扑结构控制与优化;答:在传感器网络中,网络的拓扑结构控制与优化有着十分重要的意义,主要表现在以下几个方面:1影响整个网络的生存时间;2减小节点间通信干扰,提高网络通信效率;3为路由协议提供基础;4影响数据融合;5弥补节点失效的影响;4-15传感器网络拓扑控制主要研究的问题是什么答:传感器网络拓扑控制主要研究的问题是:在满足网络覆盖度和连通度的前提下,通过功率控制和骨干网节点选择,剔除节点之间不必要的通信链路,形成一个数据转发的优化网络结构;具体地讲,传感器网络中的拓扑控制按照研究方向可以分为两类:节点功率控制和层次型拓扑结构组织;功率控制机制调节网络中每个节点的发射功率,在满足网络连通度的前提下,均衡节点的单跳可达邻居数目;层次型拓扑控制利用分簇机制,让一些节点作为簇头节点,由簇头节点形成一个处理并转发数据的骨干网,其他非骨干网节点可以暂时关闭通信模块,进入休眠状态以节省能量;4-16 LR-WPAN具有哪些特点答:低速WPANLR-WPAN是按照IEEE 802.15.4标准,为近距离联网设计的;IEEE 802.15.4标准包括工业监控和组网、办公和家庭自动化与控制、库存管理、人机接口装置以及无线传感器网络等;网络具有如下特点:●实现250kbit/s,40kbit/s,20kbit/s三种传输速率;●支持星形或者点对点两种网络拓扑结构;●具有16位短地址或者64位扩展地址;●支持冲突避免载波多路侦听技术carrier sense multiple access with collisionavoidance,CSMA-CA;●用于可靠传输的全应答协议;●低功耗;●能量检测Energy Detection, ED;●链路质量指示Link Quality Indication,LQI;●在2450MHz频带内定义了16个通道;在915MHz频带内定义了10个通道;在868MHz频带内定义了1个通道;4-18简述ZigBee协议与IEEE 802.15.4标准的联系与区别;答:IEEE 802.15.4仅定义了物理层和MAC层的规范;基于IEEE 802.15.4标准的ZigBee 技术是一种新兴的近距离、低复杂度、低功耗、低数据速率、低成本的无线通信技术;ZigBee 协议栈建立在IEEE 802.15.4的PHY层和MAC子层规范之上;它实现了网络层和应用层;IEEE 802.15.4标准有IEEE负责制定,而ZigBee协议由ZigBee联盟制定;4-19数据融合具有哪些显著特点;答:数据融合具有如下4个显著特点:1信息的冗余性:同一个信号可能被不同传感器捕获,去除不必要的重复信息;2信息的互补性:一种传感器捕获一种特征,多种特征的结合将获得更全面信息;3信息处理的及时性:多传感器的并行采集与处理;4信息处理的低成本性:为获得准确信息,可用多种廉价的传感器协作来代替单个功能强大但高价的传感器;。
物联网工程导论复习

物联网导论复习提纲一名词解释1、ITU对物联网的定义:物联网主要解决物品到物品( Thing to Thing, T2T) ,人到物品(Human to Thing, H2T) ,人到人(Human to Human,H2H)之间的互连。
总之,物联网是利用二维码、射频识别、各类传感器等技术实现物与物、物与人之间的信息交互,支持智能的信息化应用,实现信息基础设施与物理基础设施的全面融合,最终形成统一的智能基础设施。
从本质上看,物联网是架构在网络上的一种联网应用和通信的能力,实现了物理世界与信息世界无缝连接2、M2M:M2M(Machine/Man to Machine/Man)是一种以机器智能交互为核心的、网络化的应用与服务。
简单地说,M2M是指机器之间的互联互通物联网与互联网的比较3、EPC体系结构:;EPC目标为每一个物品建立全球的、开放的标示标准,EPC体系主要由EPC 编码体系、射频识别系统及信息网络系统3 个部分组成。
4、RFID:RFID是射频识别技术(Radio Frequency Identification)的缩写,是自动识别技术的一种,通过无线射频方式进行非接触双向数据通信,对目标加以识别并获取相关数据的技术。
或这样定义:射频识别技术(Radio Frequency Identification)是一项利用射频信号通过空间耦合(电感耦合或电磁耦合)实现无接触信息双向传递并通过所传递的信息达到识别目的的技术。
5、传感器:传感器是一种能把特定的信息(物理、化学、生物)按一定规律转换成某种可用信号输出的器件和装置。
6、蓝牙技术:蓝牙,是一种支持设备短距离通信(一般10m内)的无线电技术。
能在包括移动电话、PDA、无线耳机、笔记本电脑、相关外设等众多设备之间进行无线信息交换。
蓝牙采用分散式网络结构以及快跳频和短包技术,支持点对点及点对多点通信,工作在全球通用的ISM (即工业、科学、医学)频段。
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我的复习物联网工程概论第九章传输层tcp窗口,在tcp报头中,窗口字段占两字节,用来控制对方发送的数据量,单位为字节。
tcp连接的一端根据设置的缓存空间的大小确定自己的接收窗口的大小,然后通知对方以确定对方的发送窗口的上限。
拥塞控制与流量控制的关系:拥塞控制所做的都有一个前提:即网络能承受现有的网络负荷。
拥塞控制是一个全局性的过程,涉及所有的主机,所有的路由器,以及与降低网络传输性能有关的所有因素。
流量控制往往指在给定的发送端与接收端之间点对点通信量的控制。
流量控制所要做的就是抑制发送端发送数据的速率,以便接收端来的及接收。
开环控制:在设计网络时事先将发生拥塞的因素考虑到,力求在网络工作时不发生不发生拥塞。
闭环控制:基于环路反馈的概念监视网络系统以便检测到拥塞在何时何处发生。
将拥塞发生的信息传送到可以处理的地方。
调整网络的运行以解决出现的问题。
每个TCP连接需要以下两个状态量接收端窗口(又称通知窗口)rwnd:接收端根据其目前的接收缓存大小所许诺的最新窗口值,是来自接收端的流量控制。
拥塞窗口cwnd:是发送端根据自己估计的网络拥塞程度设置的窗口值。
是来自发送端的流量控制。
发送窗口的上限值=Min[rwnd,cwnd]rwnd<cwnd.是接收端的接受能力限制了发送窗口的最大值cwnd<rwcd是网络的拥塞限制了发送窗口的最大值。
第十章密码学信息安全的三要素:私密性,完整性,可用性公钥加密与私钥加密优缺点?私钥加密(对称加密):优点:加密与解密使用相同的密钥,加密算法简单,加密与解密速度快。
缺点:需要共享密钥,密钥的管理复杂,公钥加密:优点:加密密钥与解密密钥不同,能简化密钥的管理,不需要共享通用的密钥,公钥可以通过互联网进行传递与分发。
缺点:加密算法复杂,加密与解密的速度慢。
数字签名与哈希函数的功能,可以实现哪几种安全属性?数字签名是附加在数据单元的一些数据,这些数据允许数据单元的接收者能够确认数据单元的来源和数据单元的完整性,保护数据防止被人伪造。
即数字签名可以保证数据的完整性、验证数据来源以及提供不可抵赖性哈希函数功能:将变长的输入转化为定长输出。
可以实现数据完整性。
具有单向性与抗碰撞性。
第十一章信息安全信息安全问题•进行身份验证有哪几种方式?口令、生物特征识别和硬件设备(如智能卡和读卡器)。
•口令在服务器端应该如何储存,为什么?有三种方法一:服务器存储用户的口令用户登录时,有服务器验证用户输入的口令与系统存储的口令是否一致。
二:服务器存储用户口令经过哈希后的值用户输入口令x’,由系统计算h(x’)并与存储的h(x)比较。
三:为每个用户分配一个随机数r,x为用户的口令,服务器存储的是h(x,r)用户输入口令x’有系统计算h(x’,r)并与存储的h(x,r)进行比较•访问控制列表与访问能力列表的区别访问控制列表是按列分割访问控制矩阵,将每一列与其相应的客体存储在一起。
任何时刻,只要一个客体被访问,就会引用与它对应的访问控制列表,以查阅是否允许该访问操作访问能力列表是按行分割访问控制矩阵,其中将每一行与其相对应的主体存储在一起。
任何时刻,只要一个主体尝试执行某个操作,就会引用与其相对应的访问能力列表,以查询是否允许该访问操作。
•BLP模型和Biba模型的工作原理BLP模型工作原理:主体S能对客体O进行读操作,当且仅当L(s)>=L(o)。
(简单安全特性)主体S能对客体O进行写操作当且仅当L(s)<=L(o)。
(星特性,防止破坏信息的加密性)(简单安全特性防止向上读,星特性防止向下写)Biba模型写访问规则:主体S能对客体O进行写操作当且仅当L(s)>=L(o)Biba模型:主体能对客体O进行读操作当且仅当L(s)<=L(0)写访问规则防止向上写,Biba模型防止向下读。
第十二章云计算问题•云计算的四个特性架构+软件、可扩展性、效能模型:按用量付费、虚拟性•云计算的三层架构架构即服务、平台及服务、软件及服务•什么是大数据,它们的格式是什么,它们的来源是什么?大数据指的是不能用传统方法和工具处理的数据。
非结构化的或半结构化的数据。
来源:传感器、智能设备、社交媒体、移动设备等等*大数据的特性??容积大小、多样性、速率、真实性。
•如何使用大数据发掘出有用信息(大数据增值链)我们通过以下步骤来发掘大数据中的有用信息,即大数据增值链。
信息收集:不同的来源的各种信息,包括结构化的、半结构化的和非结构化的信息摄取:将收集的大数据转载到一个信息库中发现和清理:弄清楚信息的格式和内容,清理不必要的信息。
整合:建立关联,主体提取、主体处理,建立索引以及信息的融合。
分析:通过智能处理,机器学习,统计学,预测和推断对信息进行分析。
交付:实现信息的可视化以及支持查询,最后交付客户。
•MapReduce有哪两个操作,分别的功能是什么?Map和Reduce两个操作Map:将一个数据集作为输入然后将它转换为另一个数据集合,在输出的数据集合中,所有的元素都是名称—数值的数据对。
Reduce:将Map的输出作为输入,将这个数据及操作后得到一个更小的数据对集合。
第一章绪论绪论的问题•*物联网的定义是什么?从广义来讲,物联网是一个未来发展的愿景,是“泛在的网络”能够实现人在任何时间,地点,使用任何网络与任何人或物的信息交换以及物与物之间的信息交换。
从狭义来讲:通过物与物之间通过传感器连接起来的局域网,无论接入互联网与否,都属于物联网的范畴。
通过RFID,红外感应器,全球定位系统,激光扫描器等信息传感设备,按约定的协议,把任何物品与互联网连接起来,进行信息交换和通信以实现智能化识别,定位,跟踪,监视与管理的一种网络。
•物联网的三个主要特征是什么,分别具有什么具体内容?全面感知:指利用RFID,二维码,GPS,摄像头,传感器和传感器网络等感知,捕获,测量的技术手段,随时随地的对物体进行信息的采集与捕获。
可靠传送:只通过各种通信网络与互联网的融合,将物体接入信息网络,随时随地进行可靠的信息交互与共享智能处理:指利用云计算,模糊识别等各种智能计算技术,对海量的跨地域快行业跨部门的数据和信息进行分析处理,提升对物理世界,经济社会各种活动和变化的洞察力,实现智能化的决策和控制。
•物联网的体系结构和技术体系结构分别是什么,两者有什么区别?物联网从结构上可以分为三层,即感知层,网络层,应用层。
这三层分别对应着物联网的三个基本特征:全面感知,可靠传输,智能处理。
这是物联网的体系结构。
从学科上,物联网包括各种技术,按这些技术对物联网各层功能支持角度来分可以分为感知技术,传输技术,支撑技术,应用技术,和公共技术。
这些技术构成了物联网技术体系结构。
物联网的体系结构是从结构上出发的,而物联网的技术体系结构是从学科上来看的,是由支持物联网各层功能的技术构成的。
•***思考一个物联网的应用,包括当前系统的不足,如何使用物联网解决问题,会用到哪些相关技术,新系统有什么有点等第二章传感器问题•什么是传感技术?传感器技术是从自然信源获取信息并对信息进行处理和识别的一门多学科交叉的现代科学和工程技术。
涉及传感器、信息处理/识别的规划设计、开发、制造、测试、应用及评价改进活动等。
•传感器的构成是什么?传感器由敏感元件与转换元件和测量电路组成。
•各种传感器的特点是什么?给你一个场景,你能选出合适的传感器吗?•智能传感器与普通传感器的区别是什么?智能传感器是用嵌入式技术将传感器与微处理机集成一体,具有环境感知,数据处理,智能控制与数据通讯功能的智能数据终端设备。
•什么是Ad hoc网络,它的特点是什么?Ad Hoc网络是一个无需建立基站的无线移动网络,可以在任何地点,任何时刻迅速搭建的移动自组织网络。
特点:自组织与独立组网,无中心,多条路由,动态拓扑,无线传感网络的组成和工作原理是什么?无线传感器网络有传感器节点、汇聚节点、管理节点组成工作原理:数据在经过多跳路由后达到汇聚节点,最后通过互联网或者卫星通信网络传输到管理节点。
拥有者通过管理节点对传感器网络进行配置和管理,发布监测任务以及收集监测数据。
第三章射频识别技术•数据采集和特征提取分别指什么,他们的区别是什么?基本功能都是完成对被关注对象的自动识别和数据自动采集,数据采集技术需要被识别物体具有特定的识别特征载体(如标签、条码、磁卡等);•特征提取技术则根据被识别物体本身的行为特征(包括静态、动态和属性的特征)来完成数据的自动采集。
(特征到数据的转化)•常用数据采集技术的比较,比如给你两种技术,你能清楚的阐述他们的异同吗?接触式IC卡与磁卡相比较,具有以下优点:–安全性高:IC卡必须通过与读写设备间特有的双向密钥认证,物理方法防信息泄漏+ 零证明。
–IC卡的存储容量大,便于应用,方便保管。
IC卡的存储容量小到几百个字符,大到上百万个字符。
–IC卡防磁,防一定强度的静电,抗干扰能力强,可靠性比磁卡高,使用寿命长,IC卡的数据至少保持10年,读写次数能够达到10万次以上。
–IC卡的价格稍高些,它的触点暴露在外面,有可能因人为的原因或静电而损坏。
磁卡的价格很便宜,但是很容易磨损•RFID的组成和工作原理是什么?组成:阅读器,中间件,电子标签,以及应用系统软件四部分组成。
工作原理:(电子标签与阅读器之间通过耦合元件实现射频信号的空间耦合,在耦合通道内,根据时序关系,实现能量的传递与数据的交换。
)由读写器通过发射天线发送特定频率的射频信号,当电子标签进入有效的工作区域产生感应电流,从而获得能量被激活,电子标签将自身编码信号通过内置射频天线发送出去,读写器的接收天线接收到标签发送来的调制信号,经天线调节器送至读写器处理模块,经解调于解码后将有效信号送至后台主机系统进行相关处理,主机系统根据逻辑计算识别该标签的身份,针对不同的设和控制,做出相应的处理,最终发出指令信号控制读写器完成不同的读写操作。
•无线射频识别技术有哪两种技术,它们的特点分别是什么?无线射频识别的两种技术:电磁感应与电磁传播或电磁反向散射。
电磁感应:通过高频交变磁场实现耦合依据电磁感应定律。
适用范围:中、低频工作的近距离射频识别系统。
识别距离小于1米。
一般为10~20厘米。
电磁传播(电磁反向散射耦合):依据的是电磁波的空间传播规律。
适用范围:超高频、微波工作的远距离射频识别系统,作用距离大于1米。
一般为3~10米。
四网络层:OSI与TCP/IP模型•层次的概念和分层的好处是什么?层次的概念:每一层都建立在其下一层的基础上。
每一层的目的都是向上一层提供特定的服务并把如何实现这些服务的细节向上一层屏蔽。
一台机器的第N层与另一台机器的N层对话使用的规则和约定统称为第N层协议。
协议是指通信双方就如何进行通信的一种约定。